تاریخچه

از ابتدای مهندسی کامپیوتر و IT وجود داشته و به مرور زمان گسترش و بهبود یافته است. از زمانی که علم شبکه و کامپیوتر، سرورهای قدرتمند، برنامه‌های کاربردی، هارد دیسک ها و … در سازمان‌های کوچک و بزرگ، دنیای مجازی و زندگی روزمره مفهوم مهمتری پیدا کرده،  نیز به راه های گوناگون در این زمینه ها به کار گرفته می‌شود. اگر IT من هستید، در دنیای فناوری امروز، باید درباره انواع تکنیک ها و روش های  مطابق با محصولات شرکت های  بزرگ مانند Citrix، VMware، IBM، Oracle، مایکروسافت و … آشنا باشید و این در حالی است که نمونه های مختلفی از نرم افزارهای  وجود دارد. در این مقاله به انواع  می پردازیم تا با این تکنولوژی بیشتر آشنا شویم.

تاریخچه  به سال ۱۹۶۰ برمی‌گردد اما تا اوایل سال ۲۰۰۰ استفاده از آن مرسوم نبود. تکنولوژی‌های  مانند هایپروایزر ها چند ده سال است که ارایه شده اما چند دهه اخیر استفاده از آن مرسوم شده است و راه خود را به رایانش ابری هم باز کرده است. هر آنچه که درباره رایانش ابری باید بدانید را اینجا بخوانید.

 Virtualization چیست؟

Virtualization تکنولوژی است که با هدف صرفه‌جویی در منابع فیزیکی به وجود آمده و با استفاده از آن می‌توانیم با منابع موجود خود، امکانات بیشتری را فراهم کنیم. اگر بخواهم تعریف کامل‌تری از  ارایه دهم باید اضافه کنم که ، منابع موجود که شامل قطعات سخت افزاری مانند رم و سی پی یو است را به چند قسمت تقسیم می‌کنیم به طوری که یک نمونه کوچک از نمونه اولیه را داشته باشیم. مثلا اگر سروری را  می‌کنیم در واقع از سرور اصلی چند نمونه کوچک سرور ساخته‌ایم که همان قابلیت‌های سرور اولیه را دارد اما محدودتر است چون منابع محدودتری دارد. اما باید حواسمان باشد که سروری که می‌خریم از  پشتیبانی کند.

برخی مطالب مرتبط:

مجازی سازی یا Virtualization چیست؟

Virtualization بستری برای راه اندازی چندین سیستم عامل روی یک سیستم ارائه می‌دهد که این سیستم، کامپیوتر و اغلب سرور است. با پیاده سازی  روی بستر سخت افزار، به بستر نرم افزاری اجازه داده می‌شود سیستم عامل ها و برنامه‌های کاربردی که در سیستم‌های مستقلی هستند، اجرا شوند. در واقع یک سیستم واقعی به صورت چند سیستم مجازی در می‌آید.

سرور در واقع ایجاد ماشین مجازی است که مانند یک کامپیوتر یا سرور واقعی کار می‌کند و سیستم عامل خودش را دارد. در مجاری سازی سخت افزار با دو مفهوم روبرو می‌شویم: ماشین هاست و ماشین مهمان.

• Host Machine، ماشینی است که  از آن استفاده می‌کند
• Quest Machine، ماشین مجازی است.

هاست و مهمان به این دلیل استفاده می‌شود که نرم افزاری که روی ماشین فیزیکی اجرا می‌شود از نرم افزاری که روی ماشین مجازی اجرا می‌شود، قابل تشخیص و تمیز دادن باشد. نرم افزار یا Firmware ای که ماشین مجازی را روی سخت افزار هاست ایجاد می‌کند، هایپروایزر نامیده می‌شود.

در ادامه با مزایای و انواع  آشنا می‌شوید و سپس درباره اینکه هایپروایزر چیست و  چگونه کار می‌کند صحبت خواهیم کرد.

مزایای مزایای بسیاری دارد که در واقع دلایل محبوبیت آن است. در ادامه، ۱۳ مورد از مزایای را می‌خوانید:

1. کاهش هزینه‌های راه اندازی به دلیل صرفه جویی در تهیه سخت افزار و تجهیزات شبکه
2. کاهش هزینه‌های پشتیبانی و نگهداری
3. کاهش هزینه ها با استفاده بهینه از فضای فیزیکی، تا حدودی کمبود جا برای نگهداری سرور و تجهیزات را جبران می‌کند؛
4. کاهش هزینه ها به دلیل کاهش میزان مصرف برق به خصوص در دیتاسنترها
5. استفاده از حداکثر توان و ظرفیت سرور و منابع موجود در شبکه و بهره وری هر چه بیشتر از سخت افزار
6. امنیت بسیار بالا
7. کاهش زمان Downtime
8. و در نهایت همگام شدن با تکنولوژی روز دنیا و کمک به حفظ محیط زیست
9. امکان ایجاد محیطهای Test & Development به صورت بسیار مقرون به صرفه
10.  سهولت و اطمینان خاطر بیشتر در بکاپ گیری و بازیابی سرورها (Disaster Recovery & Backup)
11. استقلال سیستم عامل ها از سخت افزار و افزایش قابلیت حمل و جابجایی
12. کاهش هزینه‌های مدیریتی به همراه مدیریت بهتر و آسانتر سرورها و سرویس ها: مدیران شبکه می‌تواننددر کنسول آن، تمامی جزییات سرورهای خود را بررسی کنند تا بتوانند مدیریت بیشتری بر روی شبکه و سرور خود داشته باشند.
13. مدیریت و آپدیت و تغییرات به سرعت و راحتی و بدون ایجاد وقفه برای کاربر

انواع  Virtualization Types

در این مقاله 7 روش را معرفی می‌کنیم:

1.  سرور یا Server Virtualization که مجازی سخت افزار Hardware Virtualization هم خوانده می‌شود.
2.  دسکتاپ Virtual Desktop Infrastructure یا VDI
3.  استوریج یا Storage Virtualization
4.  نرم افزار یا Software Virtualization
5.  I/O یا I/O Virtualization یا IOV
6.  شبکه یا Network Virtualization
7. مجازی سازی دیتا یا Data Virtualization

در ادامه با انواع روش ها، بیشتر آشنا می‌شویم.

۱. مجازی سازی سرور چیست

آنچه در قسمت Virtualization چیست؟” خواندید در واقع درباره مجازی سازی سرور Server Virtualization اطلاعاتی به دست آوردید. اهمیت  سرور از کسی پوشیده نیست و مزایای پیاده سازی و راه اندازی سرور مجازی از اهمیت بالایی برخوردار است. اینکه با استفاده از نرم افزارهای  سرور بتوانید بهترین استفاده را از سرور یا سرورهای فیزیکی موجود ببرید و سرورها و ماشین های مجازی خودتان را متناسب با نیازهایتان ایجاد کنید. اهمیت  در امنیت سرور هم مطرح است و کاهش هزینه های پیاده سازی هم که جای خود دارد.

• هایپروایزر‌ – Hyperviser چیست؟
• مجازی سازی سرور چیست و چگونه کار می‌کند؟
• انواع راهکارها و روش های مجازی سازی سرور
• انواع نرم افزارهای مجازی سازی سرور

۲. مجازی سازی دسکتاپ چیست

مجازی سازی دسکتاپ یا VDI برای انتقال دسکتاپ کاربران از کامپیوتر شخصی به فضای ابری استفاده می‌شود. یعنی دسکتاپ کاربران، مجازی می‌شود و آن ها می‌توانند به وسیله برخی تجهیزات مانند تین کلاینت ها و زیروکلاینت ها به دسکتاپشان دسترسی پیدا کنند. در این حالت سیستم عامل مورد استفاده، از سخت افزار مستقل می‌شود.

بحث درباره VDI و دسکتاپ مجازی بسیار وسیع است لذا با خواندن مقالات زیر می‌توانید با زیرساخت VDI آشنایی بیشتری پیدا کنید:

مجازی سازی دسکتاپ یا VDI چیست؟

مجازی سازی دسکتاپ با VMware Horizon View

بررسی Zero Client، کاربرد زیرو کلاینت، مزایا و معایب آن

تین کلاینت ها در مجازی سازی

۳.مجازی سازی نرم افزار

مجازی سازی نرم افزار یا Software Virtualization را به عنوان Application Virtualization هم به کار می‌برند. در این روش، نرم افزار از سرور ریموت اجرا می‌شود.  نرم افزار در واقع همان چیزی است که می‌شناسیم با این تفاوت که مکانیسم نصب نرم افزار فرق دارد. پس نرم افزار مجازی ساز مانند Virtual Box یا VMware، نصب نرم افزار را کاملا مستقل و کامل انجام می‌دهد. به واسطه این روش می توانید نرم افزار مورد نظر را در هر جایی که می خواهید استفاده کنید. نکته کلیدی در این روش تجمع کلیه فایل‌های نرم افزار در یک فایل اجرایی است. در این روش فایل مورد نظر از سخت افزار مستقل می‌شود.

مدیریت آسان، مهاجرت نرم افزاری، پیاده سازی راحت کلاینت از مزایای نرم افزاری است.

انواع مجازی سازی نرم افزار و راهکارهای مجازی سازی

انواع مجازی سازی نرم افزار عبارتند از:

• مجازی سازی اپلیکیشن یا مجازی سازی برنامه چیست؟

در این نوع مجازی سازی، اپلیکیشن روی دستگاهی (مثلا یک تین کلاینت) اجرا می‌شود که در حقیقت هیچ اپلیکیشنی ندارد. اپلیکیشن در واقع روی ماشینی مجازی در سرور و در مکانی متفاوت از خود دستگاه، وجود دارد و برای استفاده از آن باید از سیستم عامل آن سرور استفاده کنیم (پس سیستم عامل خود دستگاه در اینجا استفاد نمی‌شود). این دسترسی به اپلیکیشن از طریق LAN یا WAN صورت می‌گیرد.

رایج ترین روش برای پیاده سازی  اپلیکیشن، استفاده از راهکار مبتنی بر سرور است که در این روش ریموت اپلیکیشن ها روی سروری در دیتاسنتر و یا هاستینگ قرار می‌گیرد و سپس با استفاده از نرم افزار  اپلیکیشن، این اپلیکیشن ها را به دسکتاپ کاربر و یا هر دستگاه دیگر متصل، ارایه می‌دهد.

• مجازی سازی سیستم عامل

در پاسخ به این سوال که مجازی سازی سیستم عامل چیست باید گفت، در این تکنولوژی روی لوکال دیوایس، هیچ چیزی نصب نمی‌شود و هیچ هارددیسکی لازم نیست. همه چیز از طریق شبکه و با استفاده از نوعی دیسک مجازی اجرا می‌شود. این دیسک مجازی در واقع Disk Image File ای است که روی ریموت سرور، یا SAN Storage یا NAS Storage قرار دارد.

• مجازی سازی سرویس

در مجازی سازی سرویس، تیم DevOps از سرورهای مجازی استفاده می‌کنند. service virtualization در واقع رفتار برخی مولفه ها را شبیه سازی می‌کند.

۴. مجازی سازی Storage

حتی می‌توان نام آن را گروهی از استوریج های در دسترس گذاشت که از طریق یک کنسول مرکزی مدیریت می‌شوند. پیاده سازی  استوریج، زمان کمی از شما می‌گیرد چرا که با روش کارآمدی انجام می‌شود.

مزایای مجازی سازی استوریج

مزایای مجازی سازی استوریج عبارتند از:

• راحتی در بکاپگیری و آرشیو و ریکاوری و بازیابی اطلاعات
• دسترس پذیری بالا و Downtime پایین
• پیاده سازی راهکارهای پیشرفته replication و reduplication و disaster recovery
• امنیت بالا

انواع مجازی سازی Storage

• Hardware Assisted Virtualization
• Kernel Level Virtualization
• Hypervisor Virtualization
• Para-Virtualization
• Full Virtualization

۵. مجازی سازی I/O

تکنیک I/O Virtualization یا IOV یک مولفه فیزیکی را به صورت چند مولفه به دستگاه ها ارایه می‌دهد مثلا کارت شبکه یا کارت HBA. به عنوان نمونه، یک کارت شبکه فیزیکی به صورت چندین کارت شبکه مجازی ارایه می‌شود.

انعطاف پذیری، کاهش هزینه، کاهش کابل کشی، از مزایای  I/O است.

۶. مجازی سازی در شبکه

نحوه کار Network Virtualization بدین ترتیب است: منابع در دسترس شبکه را ترکیب می‌کند و پهنای باند را بین کانال ها تقسیم، به طوری که هر یک مستقل  از دیگری است و در لحظه می‌توان آن را به دستگاه یا سروری خاص اختصاص داد و یا پس گرفت. امنیت هر کانال به طور مجزا تامین می‌شود.

انواع شبکه مجازی

شبکه های مجازی در دو حالت داخلی و خارجی هستند و کار هر دو به داخل سرور یا خارج سرور بودن ارتباط دارد.

مجازی سازی داخلی:

Internal Virtualization شبکه مبتنی بر نرم افزار را ایجاد می‌کند مثلا نرم افزار VMware server و Microsoft Virtual PC.

مجازی سازی خارجی:

External Virtualization از ابزاری مانند سوییچ ها و کارت ها و شبکه استفاده می‌کند تا یک یا چند شبکه را به صورت مجازی ایجاد کند.

مجازی سازی و سرور hp

به وسیله تکنولوژی موجود بر روی سرورهای HP، مدیران شبکه می‌توانند به طور کامل سخت افزار هایشان را از تمام زوایا مانند دمای سرور، حجم هارد دیسک ها، دمای قطعات و … مدیریت کنند. اما راه دیگری نیز برای مدیریت این موارد و بلکه بیشتر وجود دارد که همان روش مجازی سازی است. مدیران شبکه می‌توانند در کنسول آن، تمامی جزییات سرورهای خود را بررسی کنند تا بتوانند مدیریت بیشتری بر روی شبکه و سرور خود داشته باشند.

اجرای خدمات مجازی سازی توسط توسعه شبکه آداک(ایران اچ پی)

کارشناسان مجرب و با تجربه فالنیک، با به کارگیری آخرین تکنولوژی‌های روز دنیا در زمینه‌های طراحی و پیاده سازی، اجرای دستورالعمل استاندارد پروژه های مجازی سازی، تهیه نسخه های پشتیبانی (Back Up)، اتصال ESXها به Storage ها، انتقال اطلاعات بین سرورهای مجازی و حقیقی و …